Le lidar, qui améliore les simulations 3D, qui améliorent elles-mêmes l’analyse d’un autre lidar embarqué dans un véhicule autonome : le projet Replica, qui s’est achevé en septembre 2022 après 42 mois de travaux scientifiques, a bouclé la boucle.
A sa tête : François Goulette, professeur et chercheur associé au Centre de robotique Mines Paris-PSL. Ayant enseigné durant des années la robotique, l’IA et la perception 3D à l’école des Mines de Paris, il est passé maître dans la conception des technologies lidar et des systèmes mobiles de cartographie 3D. « Les compétences des Mines sur le sujet sont reconnues internationalement », avance-t-il.
Une expertise sur laquelle il a capitalisé en initiant ce projet Replica en 2018 (impliquant notamment Renault, Stellantis et l’IRT SystemX), au même titre que Gilles Gallée, directeur des solutions de simulation pour le véhicule autonome chez Ansys. « L’objectif était de développer les outils de simulation servant à la conception des véhicules autonomes », précise le chercheur.
Des simulateurs pour tester les algorithmes sur des millions de kilomètres
Ces simulateurs visent à générer des environnements 3D réaliste. Ils ont deux fonctions. D’une part, ils permettent de tester les algorithmes utilisés en conduite autonome dans les situations les plus variées, incluant à la fois les infrastructures, les différents usagers de la route et les piétons. Une tâche qui serait autrement impossible à accomplir sans des millions de kilomètres de roulage sur des routes réelles.
D’autre part, ils reproduisent des scénarios critiques, tels des incidents ou des accidents, afin de corriger le comportement de ces mêmes algorithmes si nécessaire.
Au moment où le projet Replica commence, François Goulette et Gilles Gallée présument de la supériorité du lidar sur les techniques traditionnelles – par exemple les prises de vue aériennes retravaillées par des infographistes - pour générer des environnements 3D réalistes à partir de nuages de points denses et précis.
La productivité est multipliée par 250
Arrivé à son terme, ce projet financé à hauteur de 4,5 millions d’euros a prouvé que leur intuition était la bonne. « Le modèle 3D est plus réaliste et, au kilomètre, ne demande plus que quinze minutes de travail au lieu de quatre semaines, affirme François Goulette. La productivité est multipliée par 250. » Grâce à une technique de sémantisation mise au point antérieurement aux Mines, les différents objets – voiture, piéton, etc – sont par ailleurs identifiables.
Selon lui, ces résultats assoient l’avance des Mines dans ce domaine de la recherche. La société Ansys, quant à elle, a déjà tiré profit de ce procédé de rupture dans son simulateur de comportement de lidar, ayant contribué à l’homologation de la dernière Mercedes S-Class. Ces véhicules semi-autonomes de niveau 3 sont d'ailleurs autorisés en France depuis septembre 2022.
« Sortir les technologies des laboratoires »
Initialement et comme le mentionne la page officielle du projet, l’éditeur français Optis, connu pour ses logiciels de simulation physique de la lumière, était partie prenante de Replica, avant son rachat par Ansys.
François Goulette a aujourd’hui rejoint l’Ecole nationale supérieure des techniques avancées (ENSTA), sur le plateau de Saclay, où il a été nommé directeur adjoint d’un laboratoire de robotique, en collaboration avec l’Institut polytechnique de Paris. Mais il continue sur la voie qu’il trace depuis le début de sa carrière, avec la volonté de « sortir les technologies des laboratoires pour montrer leur intérêt dans la société et l’industrie. »
